Буферные системы.

Расчет констант гидролиза и рН при гидролизе.

Гидролизу подвергается 3 типа растворимых кислот:

• соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой (NH4Cl).
• соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием (CH3COONa)
• соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием, гидролиз и по катиону и по аниону.

Количественной характеристикой процесса гидролиза является константа гидролиза и степень гидролиза.

• Константа гидролиза для соли, гидролизующейся по катиону: Кг = Кw/Косн
• Константа для соли, гидролиз. по аниону: Кг = Кw/Кк-ты
• Для соли, гидролиз. по катиону и аниону: Кг = Кw/Косн*Кк-ты

Связь Кг со степенью гидролиза аналогична связи Кд со степенью диссоциации:

Кг = h2c/1-h т.е Кг = h2c

Рассчитаем концентрацию в растворах гидролизующихся солей:

• = Кw/ кв. корень из (Кг*Ссоли) – для соли, гидролиз. по аниону
• = кв. корень из (Кг*Ссоли) – для соли, гидролиз. По катиону
• = кв. корень из (Кw*Кк-ты/Косн) – для соли, гидролиз. по катиону и аниону
• = кв. корень из (КI*КII) – для кислых солей

К буферным относят растворы веществ, способные сохранять  постоянное значение рН при добавлении к ним небольших количеств сильных кислот или оснований, а также при разбавлении.

Буферный раствор содержит либо слабую кислоту и ее соль (кислотные буферные системы), либо слабое основание и его соль (основные буферные системы).

Различают:

• Ацетатный буфер (укс.к-та и её соль)
• Аммиачный (NH4OH и NH4Cl)
• Фосфатный (NaH2PO4 и Na2HPO4)
• Цитратный
• Тартратный и др.

Механизм действия:

Буферные системы характеризуют двумя параметрами: значением создаваемого рН и буферной емкостью.

Для каждой буферной системы существует буферная емкость, которая определяет, при каком количестве (мольэкв) добавленного сильного электролита значение рН буфера изменяется на 1.

 П = дельта С/дельта рН

Максимальное П у таких буферов, в которых конц. Слабого эл-та и его соли равны. П тем больше, чем выше конц. Его компонентов.

Расчет для системы, состоящей из слабой к-ты и ее соли:

= Кк-ты * (Ск-ты/Ссоли)

Для системы, состоящей из слабого основания и его соли:

= Кw/Косн * Ссоли/Сосн = Кг * Ссоли/Сосн

Буферные системы широко распространены в природе. Например, кровь человека имеет постоянный рН (~ 7,4), создаваемый специальной буферной системой крови. Буферные растворы широко применяют в качественном и количественном анализе для создания и поддержания определенного значения рН среды при проведении  реакций. Цветные качественные реакции с органическими реагентами выполняют при строго определенных значениях рН, создаваемых с помощью буферных растворов. В химическом анализе широкое применение нашел ряд буферных растворов — ацетатный (СН3СООН + CH3COONa), формиатный (НСООН + HCОONa), фосфатны (Na2HP04 + NaH2P04), аммиачный (NH3 + NH4C1) и др.